BÀI GIẢNG
CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC
HÀ NỘI, THÁNG 8 NĂM 2016
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC TS. PHẠM VĂN ĐẠT
1
Chương 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG CỦA MÔN HỌC
1.1 Nhiệm vụ và đối tượng của môn học
1.1.1 Nhiệm vụ của môn học
Nhiệm vụ của môn học cơ học môi trường liên tục nói chung và lý thuyết đàn hồi nói
riêng là tìm cách xác định trạng thái ứng suất, biến dạng và trường chuyển vị trong môi
trường liên tục khi chịu tác dụng của ngoại lực hoặc các yếu tố ảnh hưởng khác. Môi
trường liên tục là những vật thể có cấu tạo vật chất liên tục. Cũng như các môn cơ học
biến dạng khác, các kết quả của môn học là cơ sở cho việc giải quyết các bài toán kỹ thuật.
Do môn học nghiên cứu tất cả các môi trường liên tục vì vậy lý thuyết xây dựng trong
môn học là lý thuyết tổng quát để giải tất cả các dạng kết cấu khác nhau và phương pháp
của môn học là phương pháp chung nhất để giải các bài toán trong cơ học. Vì vậy cách đặt
vấn đề về mặt toán học là chặt chẽ và chính xác hơn so với các môn học như Sức bền vật
liệu, Cơ học kết cấu v.v…
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC TS. PHẠM VĂN ĐẠT
2
1.1.2 Đối tượng của môn học
Đối tượng của môn học là những vật thể có cấu tạo vật chất liên tục, nghĩa là tại một
điểm bất kỳ luôn lấy được một phần tử vật chất bé tùy ý bao quanh điểm đó. Tùy thuộc
cấu tạo vật chất và tính chất cơ học của môi trường vật chất mà người ta có thể chia ra làm
3 loại: Môi trường rắn; Môi trường lỏng; Môi trường khí.
Tương ứng với mỗi loại vật thể của môi trường ở trên, có thể xây dựng các lý thuyết
riêng cho từng môi trường. Chẳng hạn đối với vật thể rắn biến dạng có các môn sau: Sức
bền vật liệu, Cơ học kết cấu, Lý thuyết đàn hồi, Lý thuyết đàn dẻo, Lý thuyết từ biến, Cơ
học phá hủy, Cơ học Compisite v.v… Trong các chương sau môn học chủ yếu đề cập đến
bài toán phân tích ứng suất biến dạng của vật thể rắn biến dạng đàn hồi khi chịu tác dụng
của ngoại lực.
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC TS. PHẠM VĂN ĐẠT
3
1.2 Các giả thuyết và nguyên lý cơ bản của môn học
Môn cơ học môi trường liên tục khác với môn Sức bền vật liệu là giải bài toán một
cách chặt chẽ nhưng môn học cũng phải đưa vào các giả thuyết để làm đơn giản bài toán
khi tính toán so với kết cấu thực tế. Các giả thuyết cơ bản:
1.2.1 Giả thuyết 1: Giả thuyết về cấu tạo liên tục của vật thể đàn hồi
Vật thể liên tục trước và sau khi biến dạng (không có lỗ rỗng, không gián đoạn), các
phân tố trong vật thể cũng liên tục. Như vậy biến dạng và chuyển vị của từng điểm trong
vật thể là các hàm liên tục của các tọa độ. Trong thực tế các vật thể luôn có cấu trúc nhất
định, không cần phải dùng thiết bị phóng đại để quan sát chúng ta cũng có thể thấy cấu
trúc của vật thể có những điểm gián đoạn. Vì vậy, nếu biểu diễn được sự gián đoạn của vật
thể bằng toán học thì kết quả phân tích cũng rất phức tạp đối với các bài toán đơn giản.
Cần chú ý rằng, lý thuyết cơ học môi trường liên tục coi vật thể là liên tục nhưng khi phân
tích vẫn tưởng tưởng cắt vật thể ra thành các phân tố vô cùng bé bằng các mặt bất kỳ,
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.
CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC TS. PHẠM VĂN ĐẠT
4
nhưng những phân tố nằm cạnh nhau thì chúng cùng chung một mặt bên và từng phân tố
không mang tính chất riêng biệt.
1.2.2 Giả thuyết 2: Giả thuyết về trạng thái không ứng suất ban đầu của vật thể
Theo giả thuyết này thì ứng suất ban đầu trong vật thể trước lúc đặt ngoại lực do quá
trình hình thành vật thể sinh ra được xem bằng “không”. Như vậy ứng suất trong vật thể
khi môn học nghiên cứu là phần tăng ứng suất tại điểm đang xét trong vật thể khi có tác
dụng của ngoại lực sinh ra, chứ không kể đến ứng suất sẵn có ban đầu tại điểm đó. Trong
kỹ thuật ta bỏ qua ứng suất ban đầu và sự gián đoạn của vật thể có sai khác thực tế, nhưng
bù lại khi ta tiến hành thí nghiệm các mẫu vật liệu để xác định các đặc trưng cơ học của
chúng (giới hạn đàn hồi, giới hạn chảy, v.v…) từ đó xác định ứng suất cho phép của vật
liệu bằng thực nghiệm chúng ta cũng bỏ qua ứng suất ban đầu và cấu trúc thực của vật
liệu.
Created with Master PDF Editor. For non-commercial use only.